专利名称：一种人造金刚石与硬质合金复合材料的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种人造金刚石与硬质合金复合材料的生产工艺。
背景技术：
在我国的超硬材料行中，人造金刚石与硬质合金组成的新型复合材料的生产工艺，在实际生产过程中，早已成功应用。尽管各企业生产的产品规格型号有所不同，但在生产工艺上基本都差不多，将装配完好的复合材料合成块，直接放置在六面顶压机上通过高温高压合成的生产方式，让人造金刚石与硬质合金结合在一起，组成一种全新的复合材料制品，这种制品无论体积大小，都是直接在六面顶压机上高温高压合成出来的，每一个完成的合成工艺回次的完成时间最少也在十分钟以上，一个小时可合成的回次数在6次以下， 单机生产效率和工作效率低，而且耗电量高，能耗大，生产成本高。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种人造金刚石与硬质合金复合材料的生产工艺，可大大降低合成工艺回次时间和耗电量，提高单机生产效率和降低能耗。本发明的技术方案如下将人造金刚石与硬质合金复合合成块，放置于培烧炉中焙烧，焙烧完成后，把焙烧后的复合合成块放入六面顶压机上进行合成；其中，焙烧温度为600-700°C，焙烧时间为 30-40分钟。所述焙烧后的复合合成块在六面顶压机上的合成时间为5. 5-6. 5分钟。所述的合成时间中，复合合成块通电加温的时间控制在0. 7-1. 2分钟，操作六面顶压机的辅助时间控制在4. 3-5. 8分钟。焙烧后的复合合成块在六面顶压机上进行高温高压合成，其温度为1400-1600°C， 压强为 90-120MPa。本发明的技术关键在于，将人造金刚石与硬质合金复合合成块在放入六面顶压机上进行合成之前，先进行焙烧，得出焙烧温度最佳为600-700°C，及最佳焙烧时间30-40分钟；当焙烧温度低于600°C时，产品的合格率降低至80 %以下，当焙烧温度超过700°C时， 产品的合格率虽然可达到95%以上，但在实际使用过程中，容易出现豁口，反而影响正常工作。本发明所确定600-700°C的焙烧温度和焙烧时间30-40分钟，是发明人针对现有的生产工艺经过半年多的摸索，无数次优化试验，最终得出；解决了该复合合成块在六面顶压机上进行合成过程中回次时间长，耗电量高的问题。本发明通过对人造金刚石与硬质合金的复合合成块，采用先焙烧后，再在六面顶压机上合成的工艺，可整个合成工艺回次时间只需5. 5-6. 5分钟，与目前在超硬材料行业中广泛应用的生产工艺10分钟以上相比，缩短了将近二分之一的回次时间，且每一个合成工艺回次耗电0. 7-0. 74度，可使得单机每个小时合成次数达到10个回次(现有工艺中单机的合成一般为6个回次)，不但提高了单机生产效率，还大幅度降低能耗。
因此，本发明工艺能大大降低合成工艺回次时间和耗电量，提高单机生产效率和降低能耗；所制得的复合材料制品合格率可达到95-99%，性能也达到现有产品的水平。本发明的生产工艺，具体是通过以下方式实现的将已完成装配的人造金刚石与硬质合金复合合成块，放置在烤箱中保存备用，保存温度为80-140°C，当开始合成工艺回次时，将烤箱中保存的复合合成块取出，放置在高温焙烧炉中焙烧，焙烧温度在600-700°C之间，焙烧时间为30-40分钟，然后从焙烧炉中取出已焙烧好的复合合成块，直接放入六面顶压机上进行高温高压合成，合成的温度为 1400-1600°C，压强为90-120MPa，合成时间为5. 5-6. 5分钟，让人造金刚石与硬质合金结合在一起，组成人造金刚石与硬质合金的复合材料制品。所述的合成时间中，给复合合成块通电加温的时间控制在0. 7-1. 2分钟，操作六面顶压机的辅助时间控制在4. 3-5. 8分钟。采用本发明生产工艺所生产的人造金刚石与硬质合金的复合材料制品，其硬度和抗冲击强度与现有工艺生产的产品相比完全一致，虽然磨耗比略低，现有工艺生产的产品磨耗比可达到200000，本发明的产品磨耗比为180000，但是磨耗比仍是可以满足用户的需求。
具体实施例方式以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。实施例1将已完成装配的人造金刚石与硬质合金(型号YG8合金)复合合成块，放置在烤箱中保存备用，保存温度为80-140°C，当开始一个新的合成工艺回次时，将烤箱中保存的复合合成块取出，放置于一个焙烧炉(实耗功率2千瓦)中进行高温焙烧，焙烧温度为630°C， 一个焙烧炉膛中可放置6-7个复合合成块(以此保证合成工艺的实际需要)，经过30分钟的焙烧后，取出焙烧炉中的一个复合合成块(及时向炉中放入一个新的复合合成块)，放入六面顶压机中进行高温高压合成，合成的温度为1400-1600°C，压强为90-120MPa，产品合格率为95%。以最小型的600吨六面顶压机为例，实耗功能20千瓦，给复合合成块通电加温的时间只需0. 8分钟，操作六面顶压机的辅助时间为5分钟，整个合成工艺回次时间5. 8 分钟，通过实测计算得知，每一个合成工艺回次耗电0. 7度，单机每个小时可合成10个回次。对比例1将已完成装配的人造金刚石与硬质合金(YG8合金)的复合合成块，放置在烤箱中低温保存备用，保存温度为80-140°C，当一个新的合成工艺回次开始时，从烤箱中取出复合合成块，直接送入六面顶压机上进行高温高压合成，整个合成工艺回次的时间为10分钟， 其中给复合合成块通电加温的时间为5分钟，操作六面顶压机的辅助时间5分钟。以最小型的600吨六面顶压机为例，加热设备实耗功率为20千瓦，通过实测计算可得知，每一个合成工艺回次耗电1. 8度，单机每个小时可合成6个回次。通过上述两种工艺的对比，可得出如下结论本发明的新工艺比现有传统工艺相比，一个合成回次可省电1. 1度，节电高达62%，每个班次以8小时计可多生产32个回次， 工作效率提高60%。实施例2
将已完成装配的人造金刚石与硬质合金(YG16C合金)的复合合成块，放置于一个焙烧炉(实耗功率2千瓦)中进行高温焙烧，焙烧温度为660°C，焙烧时间为35分钟，其他完全按照实施例1的工艺操作，产品的合格率为99%。以最小型的600吨六面顶压机为例， 实耗功能20千瓦的加热设备，给复合合成通电加温的时间只需0. 9分钟，操作六面顶压机的辅助时间为5分钟，整个合成工艺回次时间5. 9分钟，通过实测计算得知，每一个合成工艺回次耗电0. 72度，单机每个小时可合成10个回次。实施例3将已完成装配的人造金刚石与硬质合金(YG12合金)的复合合成块，放置于一个焙烧炉(实耗功率2千瓦)中进行高温焙烧，焙烧温度为690°C，焙烧时间为40分钟，其他完全按照实施例1的工艺操作，产品合格率为96%。以最小型的600吨六面顶压机为例，实耗功能20千瓦的加热设备，给复合合成通电加温的时间只需1分钟，操作六面顶压机的辅助时间为5分钟，整个合成工艺回次时间6分钟，通过实测计算得知，每一个合成工艺回次耗电0. 74度，单机每个小时可合成10个回次。
权利要求
1.一种人造金刚石与硬质合金复合材料的生产工艺，其特征在于，将人造金刚石与硬质合金复合合成块，放置于培烧炉中焙烧，焙烧完成后，把焙烧后的复合合成块放入六面顶压机上进行合成；所述焙烧的焙烧温度为600-700°C，焙烧时间为30-40分钟。
2.如权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述焙烧后的复合合成块在六面顶压机上的合成时间控制在5. 5-6. 5分钟。
3.如权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，所述的合成时间中，复合合成块通电加温的时间控制在0. 7-1. 2分钟，操作六面顶压机的辅助时间控制在4. 3-5. 8分钟。
4.如权利要求1 3任一项所述的生产工艺，其特征在于，所述的合成温度为 1400-1600°C，压强为 90-120MPa。
全文摘要
本发明涉及一种人造金刚石与硬质合金复合材料的生产工艺，即将人造金刚石与硬质合金复合合成块，放置于培烧炉中焙烧，焙烧完成后，把焙烧后的复合合成块放入六面顶压机上合成；焙烧时温度为600-700℃，焙烧时间为30-40分钟。本发明生产工艺可大大降低合成工艺回次时间，提高单机生产效率和降低能耗，所制得的产品合格率可达到95-99％。
文档编号B01J3/06GK102423664SQ20111023876
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者蒋孟瑶 申请人:蒋孟瑶